硅片传输装置和方法
【专利摘要】本发明提供了一种硅片传输装置，用于将待处理的硅片从上片板库取出并经预对准台进行预对准处理后运输至工件台进行处理以及将处理完毕的硅片从工件台运输至下片板库，包括供放置所述硅片的上片版库和下片版库以及两个用以传输硅片的机械手，所述硅片通过所述机械手绕其位置固定的一端旋转以及机械手的升降完成在上片版库、下片版库、预对准台和工件台之间的传输。本发明通过供机械手旋转出入的取片口，同时，通过机械手绕其固定的一端旋转升降就实现运输，避免了直线进出式存取方式的环节多、效率低等缺点，也避免了子母型机械手的结构、控制均太过复杂的缺点，提供了一种结构更简单、传输效率更高、误差更小的硅片传输装置。
【专利说明】硅片传输装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体工艺设备【技术领域】，尤其涉及一种硅片传输装置和方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，硅片取放结构大致可概括为一种:取片时由一个末端机械臂通过直线运动从硅片板库背面的垂直方向伸入其中，通过机械臂上的真空吸盘吸附硅片，再沿同样路径离开板库。放片时同样，机械臂吸附着硅片，通过直线运动从硅片板库背面的垂直方向伸入，放下硅片后沿同样路径离开板库。但是这种传输设计较为复杂，特别是针对复杂多关节的机械手而言，每次取片都必须先使末端机械臂在板库外先调整好正确姿态(臂端指向和空间位置)，才能进行下一步的直线进入。此方法动作环节多、效率低、所需空间大、控制复杂、调试时间长而且误差大。
[0003]2012年2月8日公开的CN102347261A专利中的硅片传输系统由多个2_3节关节的机械手组成，设置2-3个以达到同步高效传输目的。这种由多个2-3关节的机械手组成的传输接力不能保证硅片传输的精确性，而且所需空间也很大。
[0004]2012年I月5日公开的US20120004753 (Al)专利中的硅片传输系统设置有两个子机械手的母机械手组成，每个子机械手各有3节关节，两个子机械手各负责上片和下片工作，以达到同步高效传输目的。这种单个子母复合型机械手由于总关节太多，关节旋转误差几率大，也不能保证硅片传输的精确性，反而令控制更为复杂。
[0005]以上娃片传输装置和方法存在一个共同的缺点:在一个空间中确定一个点需要知道XYZ三个方向上的坐标，控制的复杂、机械件的老化都能给硅片传输带来误差，为控制带来很多不便，针对像高端光刻机这种要求传输效率高、要求精度高和空间要求苛刻的设备，直线进出式存取片架构动作环节多、效率低。多个机械手接力传输的形式误差较大，空间要求高。而采用单个子母复合型机械手的传输形式则调试时间长、故障系数高，系统更加复杂，可靠性降低，其调试和维修维护也太繁琐。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种结构更简单、传输效率更高、误差更小的硅片传输装置和方法。
[0007]为了解决这一技术问题，本发明提供了一种硅片传输装置，用于将待处理的硅片从上片板库取出并经预对准台进行预对准处理后运输至工件台进行处理以及将处理完毕的硅片从工件台运输至下片板库，包括供放置所述硅片的上片版库和下片版库以及两个用以传输硅片的机械手，所述硅片通过所述机械手绕其位置固定的一端旋转以及机械手的升降完成在上片版库、下片版库、预对准台和工件台之间的传输，所述上片版库和所述下片版库均至少包括一个供所述机械手绕其位置固定的一端旋转出入的取片口。
[0008]所述机械手包括上片手和下片手，所述上片版库的硅片中心、所述预对准台的硅片中心以及所述工件台的硅片中心到所述上片手的旋转轴心的沿水平面的距离均与所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离相等；所述下片版库的硅片中心以及所述工件台的硅片中心到所述下片手的旋转轴心沿水平面的距离均与所述下片手的硅片吸附中心到所述下片手的旋转轴心的距离相等。
[0009]所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离与所述下片手的硅片吸附中心到所述下片手的旋转轴心的距离相等，且所述上片手的旋转轴心到所述下片手的旋转轴心的沿水平面的距离是所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离的
【权利要求】
1.一种硅片传输装置，用于将待处理的硅片从上片板库取出并经预对准台进行预对准处理后运输至工件台进行处理以及将处理完毕的硅片从工件台运输至下片板库，其特征在于:包括供放置所述硅片的上片版库和下片版库以及两个用以传输硅片的机械手，所述硅片通过所述机械手绕其位置固定的一端旋转以及机械手的升降完成在上片版库、下片版库、预对准台和工件台之间的传输，所述上片版库和所述下片版库均至少包括一个供所述机械手绕其位置固定的一端旋转出入的取片口。
2.如权利要求1所述的硅片传输装置，其特征在于:所述机械手包括上片手和下片手，所述上片版库中硅片的中心、所述预对准台中硅片的中心以及所述工件台中硅片的中心到所述上片手的旋转轴心的沿水平面的距离均与所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离相等；所述下片版库中硅片的中心以及所述工件台中硅片的中心到所述下片手的旋转轴心沿水平面的距离均与所述下片手的硅片吸附中心到所述下片手的旋转轴心的距离相等。
3.如权利要求2所述的硅片传输装置，其特征在于:所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离与所述下片手的硅片吸附中心到所述下片手的旋转轴心的距离相等，且所述上片手的旋转轴心到所述下片手的旋转轴心的沿水平面的距离是所述上片手的硅片吸附中心到所述上片手的旋转轴心的距离的√2倍。
4.如权利要求1所述的硅片传输装置，其特征在于:所述上片版库和所述下片版库均还包括版库主体和防护隔板，所述版库主体包括两个分别沿竖直面设置且沿水平面互相垂直的侧板，沿水平面设置的顶板和沿水平面设置的供放置硅片的底板，所述防护隔板沿竖直方向设置，所述防护隔板沿水平方向与所述版库主体的侧板围合，且与所述底板和顶板的边缘匹配连接，所述防护隔板与所述版库主体滑动连接，所述防护隔板设于所述取片口上。
5.如权利要求4所述的硅片传输装置，其特征在于:所述防护隔板包括两个沿水平面互相垂直的平板部和一个连接两个所述平板部的弯板部，所述弯板部的曲率半径大于所述娃片的曲率半径。
6.如权利要求4所述的硅片传输装置，其特征在于:所述上片版库和所述下片版库均还包括提升机构和沿竖直方向设置的提升导轨，所述版库主体通过所述提升机构沿所述提升导轨进行升降。
7.如权利要求1所述的硅片传输装置，其特征在于:每个所述机械手通过设在其位置固定的一端的旋转升降系统完成旋转和升降，所述机械手的另一端设有供吸附硅片的版叉。
8.如权利要求7所述的硅片传输装置，其特征在于:所述旋转升降系统设在一个机械手底座上，所述机械手通过所述机械手底座固定其一端的位置。
9.如权利要求7所述的硅片传输装置，其特征在于:所述版叉与所述机械手沿水平面互相垂直。
10.一种娃片传输方法,其特征在于:米用如权利要求1-9任意之一所述的娃片传输装置实现对娃片的传输。
11.一种硅片传输方法，其特征在于:包括如下步骤:501:通过一机械手绕其端点的旋转将硅片从上片版库中取出； 502:通过机械手绕其端点的旋转和机械手的升降将硅片传输至预对准系统中的预对准台上，预对准系统对所述硅片进行预对准； 503:将完成预对准的硅片交接至机械手，通过机械手绕其端点的旋转和机械手的升降将硅片传输至工件台，在工件台上对所述硅片进行处理； S04:通过另一个机械手绕其端点的旋转和所述另一个机械手的升降将完成处理的硅片旋转交接 至下片版库。
【文档编号】H01L21/677GK103824797SQ201210466335
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】徐程 申请人:上海微电子装备有限公司